Над Тихим океаном давление воздуха то растёт, то падает, и это повторяется каждые несколько лет. Когда давление меняется, океан нагревается или остывает, и погода на всей планете сходит с ума: где-то засуха, где-то наводнения. Учёные давно заметили эти циклы, но не могли понять, почему они такие длинные — от двух до четырнадцати лет. Обычные волны в атмосфере, которые возникают из-за вращения Земли, живут не больше ста дней. Значит, есть другой тип волн.
Воздух у земли плотный, а высоко в небе — разреженный, как вата. Эта разница плотности по высоте называется стратификацией. Из-за неё в атмосфере могут возникать волны, которые движутся не только вширь, но и вверх-вниз. Это трёхмерные медленные волны Россби. Они похожи на медленные вздохи гигантского воздушного океана. В новой работе учёные посчитали, какие периоды у таких волн, и оказалось, что они совпадают с периодами Южного колебания — от 2,5 до 14 лет.
Теперь, когда мы знаем, что медленные волны Россби задают ритм климату, мы можем лучше предсказывать Эль-Ниньо и его последствия. Это поможет фермерам готовиться к засухам, а городам — к наводнениям. Раньше причина длинных периодов была загадкой, а теперь она объяснена простой физикой волн в слоистой вращающейся атмосфере.
Периоды медленных волн Россби сравнимы с временем обучения в школе: от 2.5 до 14 лет. Индекс Южного колебания измеряется по разности давления между Таити и Дарвином, и его колебания видны даже после сглаживания за 5 месяцев.